論文の概要: Second Harmonic Generation from Ultracold Bosons in an Optical Cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.05929v1
• Date: Thu, 11 Jan 2024 14:08:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-12 14:16:49.309495
• Title: Second Harmonic Generation from Ultracold Bosons in an Optical Cavity
• Title（参考訳）: 光キャビティにおける超低温ボソンからの第二高調波発生
• Authors: Megha Gopalakrishna, Emil Vi\~nas Bostr\"om, and Claudio Verdozzi
• Abstract要約: 第2高調波発生(SHG)および共鳴例において、超低温のボソン原子からの蛍光スペクトルを特徴付ける。 光格子の場合、短鎖のボソンはほとんど考慮しておらず、Bose-Hubbardモデルで記述されている。 BEC系では、スペクトルは粒子の数で顕著にスケーリングの挙動を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Within a cavity quantum electrodynamics description, we characterize the fluorescent spectrum from ultracold bosons atoms, in the second harmonic generation (SHG) and resonant cases. Two situations are considered: i) bosons loaded into an optical lattice and ii) in a trapped two-component dilute Bose-Einstein Condensate (BEC), in the regime where the Bogoliubov approximation is often employed. Atom and photon degrees of freedom are treated on equal footing within an exact time-dependent configuration interaction scheme, and cavity leakage is included by including classical oscillator baths. For optical lattices, we consider few bosons in short chains, described via the Bose-Hubbard model with two levels per site, and we find that the spectral response grows on increasing the number of atoms at weak interactions, but diminishes at high interactions (if the number of chain sites does not exceed the number of atoms), and is shifted to lower frequency. In the BEC regime, the spectra display at noticeable extent a scaling behavior with the number of particles and a suitable rescaling of the BEC-cavity and inter-particle interactions, whilst the SHG spectrum redshifts at large atom-atom correlations. Overall, our results provide some general trends for the fluorescence from ultracold bosons in optical cavities, which can be of reference to experimental studies and further theoretical work.
• Abstract（参考訳）: 空洞の量子電磁力学の記述では、超低温のボソン原子からの蛍光スペクトルを第二高調波発生(SHG)と共鳴の場合で特徴づける。 2つの状況が考えられる。 一 光学格子に装填されたボソン及び 二 ボーゴリューボフ近似がよく用いられる体制において、閉じ込められた二成分のボース=アインシュタイン凝縮物(BEC)において。 原子と光子の自由度は、正確な時間に依存した構成相互作用方式で等しい基底で処理され、古典的な発振器浴を含むキャビティ漏れを含む。 光学格子では, 短鎖内のボソンの数が少なく, サイトごとに2つのレベルを持つBose-Hubbardモデルにより説明され, スペクトル応答は弱い相互作用における原子数の増加に伴って増加するが, 高い相互作用で減少する(鎖点数が原子数を超えない場合)。 BEC系では、スペクトルは粒子数とBEC-キャビティと粒子間相互作用の適切な再スケーリングを伴うスケーリング挙動を顕著に示し、SHGスペクトルは大きな原子-原子相関で再シフトする。 総じて,光キャビティにおける超低温ボソンからの蛍光の一般的な傾向を示し,実験的研究やさらなる理論的研究に言及できる。

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